第一节 简谐运动讲解

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 简谐运动,第一节 初识简谐运动,机械振动,一、机械振动,思考,:,这些运动的共同特点是什么,?,一、机械振动,物体在,平衡位置,两侧所做的,往复运动,，就叫做,机械振动,通常简称,振动,思考,:,这些物体的运动有什么共同特点,?,有一个中心位置,(,平衡位置,),振动停止时物体所在的位置,往复性,练习：,判断下列物体的运动是否是机械振动：,K1,K2,由小球和弹簧所组成的系统,若,弹簧的质量与小球相比可以忽略,小球体积较小,忽略一切阻力,弹簧形变在弹性限度内,这样的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做,弹簧振子或简称振子,1,、概念：,二、弹簧振子,O,理想化模型,小球原来静止的位置叫做,平衡位置,.,1,、振子的位移,x:,都是,相对于平衡位置,的位移。,下图中如果规定在,O,点右边为正，则在左边为负。,三、弹簧振子的位移,时间图象,O,X,A,为正、,X,B,为负,（,1,）、频闪照片法,2,、图象绘制方法,三、弹簧振子的位移,时间图象,(,2),、作图法,三、弹簧振子的位移,时间图象,体验：,一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运动方向相垂直方向用笔往复画线段，观察得到的图象,(,3),、描图记录法,三、弹簧振子的位移,时间图象,三、弹簧振子的位移,时间图象,画出的小球运动的,xt,图象,为正弦或余弦曲线,三、弹簧振子的位移,时间图象,上图中画出的小球运动的,xt,图象很像正弦曲线，是不是这样呢？,假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。,方法一 验证法,:,方法二 拟合法,:,在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标，把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看弹簧振子的位移,时间的关系可以用什么函数表示。,如果质点的,位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,，即它的振动图象（,xt,图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做,简谐运动,。,四、简谐运动,1,、定义：,如：弹簧振子的运动。,简谐运动,是最简单、最基本的振动,。,五、描述简谐运动特征的物理量,1,、周期,T,：完成一次全振动所需要的时间,2,、频率,f,：单位时间完成全振动的次数,3,、振幅,A,：振动物体离开平衡位置的最大距离,弹簧振子的频率只与劲度系数和振子质量有关，与振幅无关,x,t,0,小 结,1,、机械振动：,物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做,往复,运动。,通常简称为振动。,平衡位置：,振子原来静止时的位置,2,、弹簧振子,理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。,3,、简谐运动：,质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（,xt,图象）是一条正弦曲线 。,x,t,0,关于简谐运动下列说法正确的是（ ）,A,、简谐运动一定是水平方向的运动,B,、所有的振动都可以看成简谐运动,课 堂 练 习,C,、物体做简谐运动时的运动轨迹一定是正弦曲线,D,、只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动,D,某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（ ）,A,、振子偏离平衡位置的最大距离为,10cm,B,、,1s,到,2s,的时间内振子向平衡位置运动,C,、,2s,时和,3s,时振子的位移相等，运动方向也相同,D,、振子在,2s,内完成一次往复性运动,10,5,0,-5,-10,t/s,x/cm,1 2 3 4 5 6,AB,课 堂 练 习,20,-20,t/,s,x/cm,0 1 2 3 4 5 6,D,课 堂 练 习,某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。下列说法正确的是（ ）,A,、第,1s,内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反,B,、第,2s,末振子相对于平衡位置的位移为,-20cm,C,、第,2s,末和第,3s,末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反,D,、第,1s,内和第,2s,内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反。,t/s,O,3,-3,8,16,x/m,1,、质点离开平衡位置的最大位移？,2,、,1s,末、,4s,末、,10s,末质点位置在哪里？,3,、,1s,末、,6s,末质点朝哪个方向运动？,课 堂 练 习,4,、质点在,6s,末、,14s,末的位移是多少？,5,、质点在,4s,、,16s,内通过的路程分别是多少？,如图是弹簧振子的,频闪照片,，频闪仪每隔,_,s,闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，拍摄时底片从下向上,_,运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像，相邻两个像之间相隔,_,s,。,